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1、关于华为设备呼叫时延分析报告一一.总体分析总体分析随着华为设备的入网，某公司对呼叫建立时延指标进行了深入的追踪和优化，进行了大量的路测以及 A 口信令抓包等试验，测试情况如下： 1.路测试验方法：为了方便测试和对比，在某进行的关于呼叫时延试验的定义如下：1)主叫采用某的全球通号码，被叫采用的是 10086；2)在进行呼叫时延统计的时候，采用的是从 channel request 到 connect 之间的时间差（以帧号差计算）2.A 口信令分析为了更为准确的分析两套系统在呼叫处理中的差异，我们分别对华为和爱立信局的 A 口进行了抓包，并对其中拨打 10086 的呼叫进行了统计分析，总体情况如下
2、面图表所示华为局华为局 A A 接口时延（共接口时延（共 153153 次）次）爱立信局爱立信局 A A 接口时延接口时延（共（共 159159 次）次）消息消息有鉴权，有有鉴权，有取标识的流取标识的流程（程（1010 次）次）有鉴权，没有鉴权，没有取标识的有取标识的流程（流程（1717次）次）没有鉴权，没有鉴权，有取标识的有取标识的流程（流程（5050次）次）没有鉴权，没有鉴权，没有取标识没有取标识的流程（的流程（7676次）次）没有鉴权没有鉴权的流程的流程（153153 次）次）有鉴权有鉴权的流程的流程（6 6 次）次）CHANNEL REQUESTIMMEDIATE ASSIGNMENT
3、CM SERVICE REQUEST000AUTHENTICATION REQUEST1098221AUTHENTICATION RESPONSE7608151382Identification Request7572Identification Response632680CIPHERING MODE COMMAND717369702110CIPHERING MODE COMPLETE634565657615665308SETUP239240243245237239CALL PROCEEDING82857776910ASSIGNMENT REQUEST9085918955ASSIGNMENT
4、 COMPLETE702997850887866773ALERTING148415011502149513631350CONNECT各流程平均时延(ms)488044424240347731664097所有流程平均时延(ms)392539253201去除鉴权平均时延(ms)376937693166去除鉴权、取标识平均时延(ms)34773477表一备注：B 侧时延核心网时延结论最终得到了关于华为和爱立信在呼叫建立流程上的三个主要差异：选择性鉴权的比例、IMEI 的上报方式、setup 建立后续流程上的差异等三个方面，下面就详细介绍这三个方面的差异。二二. .选择性鉴权选择性鉴权目前现网华为设备
5、采用的是 1/10 的选择性鉴权，爱立信局在 TMIS 寻呼的前提下，采用的是 1/15 的选择性鉴权。爱立信局各流程所占比重98.08%3.85%没有鉴权的流程（153次）有鉴权的流程（6次）图一 爱立信局各流程所占比重17.65%3.85%0.00%5.00%10.00%15.00%20.00%鉴权概率比较华为局 爱立信局图二 华为局与爱立信局鉴权概率比较从实际 A 口抓包分析来看，华为局的鉴权概率比爱立信局要高，华为局的鉴权概率约为 17.65，爱立信局的鉴权概率约为 3.85%，如将华为局鉴权产生的时延平均到所有的呼叫中，约增加了 0.156s 的时延。华为目前设备最大可以支持十六分一
6、的选择性鉴权，如果把鉴权开到十六分之一，则可以进一步减少呼叫建立时延。三三.IMEIIMEI 的上报方式的上报方式IMEI 是 International Mobile Equipment Identity 国际移动设备标识码的简写，一般每一个移动台出厂都会有唯一的一个 IMEI 标识。关于是否向 MS 索取 IMEI，不论是爱立信还是华为设备可以通过网络进行设置，且对于 IMEI 在哪个流程或信令中上报，在 GSM 协议当中并没有非常明确的给出，但是其中提到两个流程可以上报 IMEIIdentification procedure该流程是一个 MM 层的信令流程，作用是网络侧向 MS 发出一
7、个要求，要求 MS 提供某些认证参数的流程，这些参数可以是 MSRN 或IMEI（参见 3GPP TS 04.08.710 119 页 原文是 The identification procedure is used by the network to request a mobile station to provide specific identification parameters to the network e.g. International Mobile Subscriber Identity, International Mobile Equipment Identity）
8、。Ciphering mode setting procedure该流程是一个 MM 层的信令流程，作用是网络对加密进行设置，网络侧通过下发“CIPHERING MODE COMMAND”对加密的模式进行设置，其中还提到，在加密模式命令中，可以加上是否要求 MS 上报IMEI。 （参见 3GPP TS 04.08.710 67 页 原文是 Additionally, the network may, by the use of the cipher response information element, request the mobile station to include its I
9、MEISV in the CIPHERING MODE COMPLETE message.1华为局 IMEI 上报方式.1)路测分析：我们在路测中发现，在位置更新流程中，出现了 Identification 流程，请见图三图三 华为局取 IMEI 信令图但是在正常的主叫起呼时，却没有发现 Identification 流程，而且在Ciphering mode command 信令中的并没有要 MS 上报 IMEI，如图四图四2)A 口信令包分析：从抓包的结果分析，在正常呼叫时，华为局是不要求 MS 上报 IMEI，这从路测图四也可以看出。但当某呼叫由于 VLR 中没有该 MS 的 IMEI，可
10、能是因为位置更新失败、或上报 IMEI 错误，或者某些 IMEI 被重复使用时，在呼叫的时候使用 Identification 流程来取 IMEI，如下图五所示图五从抓包的最后结果统计，华为局需要 MS 上报 IMEI 的情况有：VLR 中没有该用户的 IMEI 数据，这是即 MS 开机、或新登陆在该 MSC/VLR，则用户在位置更新的时候通过 Identification 流程来取 IMEI，或者由于位置更新失败，那么此时 MS 呼叫的时候，也是通过 Identification 流程来取 IMEI。几个手机共用一个 IMEI 的情况（如因水货手机等）。报上来的 IMEI 是错误的，如长度不
11、够或最后一位不为 0。另外，从统计看，华为局共进行了 11275 次主叫，有 262 次取 IMEI标识，所占比例是 2.3%，各种情况的分布情况如下：长度不够180.16% 最后位不为040.04% 其他情况2402.13%在其他其中“其他情况”包括 VLR 中没有该用户的 IMEI 数据而发起的取 IMEI 标识，如位置更新或开机过程中取 IMEI 失败，而在业务接入时取；还包括 IMEI 重复的情况，水货手机 IMEI 与其他用户具有相同的IMEI。这些主叫的 IMEI 的分布情况和各自的取 IMEI 次数见下表：IMEICounter 135790246811220188 332190
12、70097265015 4460191975075906 3547030000100005 3538570001832402 8888888888888802 3556520042562802 3533280006010101 3562090005013101 3586390000321801 3575380000100001 3561807080342901 3598780099999901 3533640007848101 3514051307988601 3586390000379501 3562090005619301 3556520042563201 3545230020357301
13、 3518770015222901 3517250006653001 3545230020544801 3544110099999901 3544110002282201 3506043004908801 3525610015177901 3598760008988901从上从上面的数据看“135790246811220”这个 IMEI 很可能是水货手机与其他手机 IMEI 相同造成。3)华为设备小结：华为设备检查 MS 的 IMEI 是通过 Identification 流程来完成，而不是合成在加密命令中；华为的现网设备配置，并不是每次呼叫都向 MS 索取 IMEI，而是当出现上面所提到的三
14、种情况才会向手机发起 Identification 流程来获取 MS 的 IMEI。2爱立信 IMEI 上报方式爱立信是局的现网设置 MS 的每一个主叫都需要向网络上报 IMEI，但不在 Identification 流程中上报，而是在加密命令中获取 IMEI 标识，请看路测中得到的图六和图七图六 对应爱立信局的路测抓捕到信令图七 爱立信局 A 口中抓到的信令图3小结从上面的分析来看，关于 IMEI 获取对呼叫时延的影响是非常有限的：首先，在华为局中，虽然取 IMEI 用的是 Identification 流程，但并不是每次呼叫都需要取 IMEI，只有一些特殊情况，所占比例大约有 2.3%，对
15、时延影响有限；而爱立信局虽然每次都要 MS 上报 IMEI，但是没有单独用Identification 流程，而是把 IMEI 合并在加密命令中，这基本没有增加呼叫的时延。其次，对于省公司的第三方检查，因当进入华为的局做位置更新的时候会比爱立信局增加了一个取 IMEI 的 Identification 流程，因此位置更新会普遍增加 0.7s 的时延，这可能会增加位置更新失败的风险，尤其是在高速铁路上，但是对于考察的呼叫时延，如果位置更新成刚，那么在主叫时就不会增加时延；该问题对市公司的时延考核影响不大。四.呼叫接续的后处理方式呼叫接续的后处理方式1关于呼叫接续后处理方式对呼叫时延的影响以下对比
16、的数据源于华为局和爱立信局 A 接口信令分析，分析拨打10086 的呼叫建立时延，且排除了鉴权和取标识流程，各消息阶段时延的对比分析如图表所示：加密请求(ms)加密完成(ms)SETUP(ms)指配请求(ms)指配完成(ms)振铃(ms) 华为局70 685 930 1094 1982 3477 爱立信局21 686 923 937 1803 3166 图八从上比较可以得出下面结论：从 SETUP 到指配请求这个阶段是华为局比爱立信局时延大的另一个主要部分，华为局平均用了 0.164s，而爱立信局只用了 0.014s。从 SETUP 到指配请求阶段，爱立信局只用了 0.014s，爱立信局在收到SETUP 消息后立即发起指配。通过图九的信令抓包情况可以看出，华为局在收到 setup 后的 62ms 后即可发出 callproceeding，99ms 后发出 assingmnet reuqest图九 华为局的呼叫流程在下图十中可以看出，爱立信在收到 setup 后 11ms 发出 callproceeding，再过 5ms 发出了 assignment reque
